TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Leistungselektronik. Sie geht aus von
einem Stromrichter-Modul und einem Stromrichter nach dem Oberbegriff der Ansprüche
1 und 10.
STAND DER TECHNIK
[0002] Die Erfindung hat Stromrichter-Module für Hochleistungsstromrichter zum Gegenstand.
Die Stromrichter-Module werden aus mehreren Leistungshalbleiterschaltern mittels eines
Verschienungssystems aufgebaut. Derartige Verschienungssysteme werden z.B. im Artikel
"GTO-Hochleistungsstromrichter für Triebfahrzeuge mit Drehstromantrieb", ABB Technik
4/1995, Seiten 4-13 beschrieben. Die Energieversorgung elektrisch angetriebener Lokomotiven
erfolgt über einen Gleichspannungszwischenkreis, der eingangsseitig an ein Gleichspannungsnetz
oder über einen Netzstromrichter an ein Wechselstromnetz gekoppelt ist und ausgangsseitig
über einen im allgemeinen mehrphasigen Antriebsstromrichter amplituden- und frequenzvariablen
Strom an die Drehstrom-Asynchronfahrmotoren liefert. Das Verschienungssystem bildet
die elektrische Verbindung zwischen dem Ausgang des Netzstromrichters - oder dem Fahrdraht
bei einem Gleichspannungsnetz - und den Leistungshalbleiterschaltern oder -modulen
des Antriebsstromrichters. Es kann eine beträchtliche Komplexität aufweisen, die Leistungsfähigkeit
des elektrischen Schaltsystems begrenzen und erhebliche Kosten verursachen.
[0003] Im Zuge der Entwicklung von Leistungshalbleiterschaltern hat ein Übergang von konventionellen
Thyristoren über die Abschaltthyristoren (GTOs) zu den IGBTs (Bipolartransistoren
mit isoliertem Gate) stattgefunden. Die IGBTs sind im allgemeinen in einem Modul integriert.
Für höhere Ströme bzw. Leistungen werden mehrere Module parallel geschaltet. Im Hinblick
auf Stromrichterfamilien verschiedener Leistungen sind solche Verschienungssysteme
gesucht, die einen modularen, auf einfache Weise skalierbaren Aufbau eines Mehrphasen-Stromrichters
erlauben und niederinduktiv sind.
[0004] In zwei früheren, nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen (Aktenzeichen
196 00 367.9 und 196 12 839.0) wird zur Lösung dieses Problems eine zweidimensionale
Anordnung der Leistungshalbleitermodule über flächenhaften Gleichstromblechen und
parallel liegenden Phasenschienen vorgeschlagen. Die flachen Module weisen entlang
einer schmalen langen Kante langgestreckte Steckkontakte auf und werden parallel zu
den Phasenschienen in zwei Reihen pro Schiene in als Gegenstecker wirkende Laschen
eingeschoben. Die nächsten Nachbarn sind jeweils um 180° verdreht und in einer Brückenschaltung
miteinander verbunden. Sie bilden somit Halbbrücken oder Brückenzweig-Paare, d. h.
sie sind mit entgegengesetzten Gleichspannungsblechen kontaktiert und speisen gegenpolige
Stromhalbwellen in eine gemeinsame Phasenschiene. Die übernächsten Nachbarn sind hingegen
gleich orientiert und bilden parallel geschaltete Module zur Leistungsskalierung.
[0005] Diese Konfiguration weist noch Nachteile auf wie z. B. unbefriedigende Symmetrie,
nichtideale Induktivität und insbesondere baulicher Aufwand. Die unterschiedlichen
und langen Strompfade zu und zwischen den Modulen bedingen Stromasymmetrien und ungleiche
Belastungen der Module. Die resultierende suboptimale Auslastung nimmt mit zunehmender
Leistung bzw. Anzahl Module pro Phase zu, was eine leistungsmässige Überdimensionierung
("Derating") notwendig macht. Weitere Probleme dieser Anordnung betreffen die konstruktive
Seite. Es werden für eine Baureihe viele unterschiedliche Teile benötigt und der Zusammenbau
ist aufwendig. Die Einhaltung der minimalen Isolationsabstände und Kriechwege erfordert
besondere Sorgfalt, weil sich Plus- und Minusanschlüsse sehr nahekommen und einander
durchdringen. Ausserdem sind für jede Anwendung bzw. Leistungsauslegung massgeschneiderte
Blechgrössen und individuell angepasste Bauteile erforderlich.
[0006] Gemäß der DE 44 02 425 A1 ist es darüberhinaus Stand der Technik, für eine Wechselrichteranordnung
mehrere Brückenzweig-Paare von Halbleiter-Schaltelementen entlang einer Phasenschiene
parallel zu schalten. Die Elemente jedes Brückenzweigs sind Vorderseite an Rückseite
bzw. voneinander abgewandt bzw. gleich orientiert, über Längsprofile kontaktiert und
verschraubt. Als Besonderheit ist die Phasenschiene am Ende nach oben umgeklappt und
antiparallel zurückgeführt, um die Induktivität zu verringern.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verschienungssystem für Stromrichter
anzugeben, welches sich durch einen vereinfachten, platzsparenden Aufbau und reduzierten
Montageaufwand auszeichnet sowie eine verbesserte Symmetrie mit niedrigen Induktivitäten
und hoher Stromtragfähigkeit aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die
Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.
[0008] Kern der Erfindung ist es nämlich, vorzugsweise steckbare Leistungshalbleiterschalter
paarweise, mit ihren Vorder- oder Rückseiten einander zugewandt orientiert und sehr
dicht benachbart an einen Plus- und Minusanschluss eines Gleichstromzwischenkreises
und an eine Phasenschiene anzukoppeln. Dadurch werden die Strompfade sowohl für die
Last- als auch Kommutierströme symmetrisiert und niederinduktiv ausgelegt. Dabei werden
verschiedene Varianten von Stromrichter-Modulen geschaffen, die einfach montierbar
und aufgrund ihres modularen Aufbaus leicht an einen gewünschten Leistungsbedarf anpassbar
sind.
[0009] Ein erstes Ausführungsbeispiel stellt ein erstes einphasiges Stromrichter-Modul bestehend
aus zwei Leistungshalbleiterschaltern dar, die einander mit ihren Vorder- oder Rückseiten
frontal gegenüberstehen und in Brückenschaltung verbunden sind.
[0010] Ein weiteres Ausführungsbeispiel stellt ein zweites einphasiges Stromrichter-Modul
bestehend aus vier Leistungshalbleiterschaltern dar, wobei je zwei Schaltelemente
einander gegenüberstehen und in einem Brückenzweig parallelgeschaltet sind und beide
Zweige seitlich, d. h. in Richtung der Phasenschiene versetzt, benachbart sind.
[0011] Ein letztes Ausführungsbeispiel stellt ein zweiphasiges Stromrichter-Modul bestehend
aus vier Leistungshalbleiterschaltern dar, wobei je zwei Schaltelemente in seitlicher,
paralleler Position ein Brückenzweig-Paar bilden und beide Paare bezüglich der Mittelebene
spiegelbildlich angeordnet sind und unterschiedliche Phasen versorgen.
[0012] Ein Vorteil des erfindungsgemässen Verschienungssystems besteht in der hohen Symmetrie
der Anordnung der Leistungshalbleiter-Schaltelemente, wodurch eine gleichmässige Strombelastung
der Elemente und somit eine hohe Gesamtstromstärke ermöglicht wird.
[0013] Speziell vorteilhaft ist es, dass parallel geschaltete Leistungshalbleiter-Schaltelemente
aufgrund der kleinen Abstände von einer gemeinsamen Gate-Ansteuerelektronik ("Gate-Drive")
weitgehend störungsfrei regelbar sind.
[0014] Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass ein sehr einfacher, kompakter und modularer
Aufbau eines Stromrichter-Moduls mit wenigen Standardbauteilen und steckbaren Leistungshalbleiter-Schaltelementen
realisierbar ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
[0015] Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines Leistungshalbleiterschalters bzw. Leistungshalbleitermoduls
mit langgestreckten Steckkontakten (Stand der Technik);
- Fig. 2
- eine schematische Aufsicht von oben auf ein erstes erfindungsgemässes Stromrichter-Modul;
- Fig. 3
- Schnitt durch ein erstes Stromrichter-Modul gemäss Fig. 2 entlang der Linie A-A mit
aufgesteckten Leistungshalbleitermodulen;
- Fig. 4
- eine schematische Aufsicht von oben auf ein zweites erfindungsgemässes Stromrichter-Modul;
- Fig. 5
- Schnitt durch ein zweites Stromrichter-Modul gemäss Fig. 4 entlang der Linie B-B mit
aufgesteckten Leistungshalbleitermodulen;
- Fig. 6
- eine schematische Aufsicht von oben auf ein drittes erfindungsgemässes Stromrichter-Modul.
[0016] In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0017] Figur 1 zeigt einen Leistungshalbleiterschalter bzw. ein Leistungshalbleitermodul
1, insbesondere ein "Intelligent Power Module" bzw. IPM, welches in Stromrichtern
bzw. Spannungumrichtern bzw. Wechselrichtern Anwendung findet. Der Leistungshalbleiterschalter
ist, typischerweise zusammen mit Beschaltungskomponenten, in einem Modulgehäuse 2
untergebracht. Er wird über einen sichtbaren, langgestreckten Steckkontakt 3 (Gleichstromeingang)
mit einem Gleichspannungspol und einen durch die Isolierplatte 4 verdeckten Steckkontakt
3 (Phasenausgang) mit der Phase kontaktiert. Die Ober- bzw. Unterseite des Moduls
seien als Vorder- bzw. Rückseite oder als frontale Seiten bezeichnet. Die Ansteuerung
des Leistungshalbleiters erfolgt über eine hier nicht dargestellte Gate-Elektronik
bzw. einen "Gate Drive". Die Module können mit Leistungshalbleitern unterschiedlicher
Technologie, vorzugsweise mit IGBTs, bestückt sein. Für Traktionszwecke müssen zur
Schaltung grosser Ströme und Leistungen mehrere Module über ein Verschienungssystem
zusammengeschaltet werden. Die Weiterentwicklung der IGBTs ist auf weiterhin zunehmende
Schaltleistungen ausgerichtet, so dass die Anzahl parallel zu schaltender Module in
Zukunft reduziert werden kann.
[0018] Figur 2 offenbart nun ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Verschienungssystems,
welches für die minimale Anzahl von zwei Leistungshalbleitermodulen pro Phase ausgelegt
und bezüglich Schalteigenschaften, Platzersparnis und Einfachheit der Konstruktion
optimiert ist. Die Aufsicht zeigt linker Hand einen schienenförmigen Plus- 6 und Minusanschluss
7 für den Anschluss an den Gleichstromzwischenkreis, in der Mitte an beiden Längsseiten
erste Laschen 9 bzw. 10 des Plus- bzw. Minusanschlusses sowie zweite Laschen 11 eines
Phasenanschlusses 8 und rechter Hand den nach rechts aussen geführten Phasenanschluss
bzw. die Phasenabgangsschiene 8. Je eine erste und zweite Lasche wirken zur Aufnahme
und Kontaktierung eines Leistungshalbleiterschalters zusammen. Vorzugsweise stehen
die Laschen 9, 10, 11 rechtwinklig nach oben ab und sind parallel zu den Längsseiten
orientiert, so dass die Schalter dicht beabstandet mit ihren Vorder- oder Rückseiten
einander zugewandt gegenüberstehen.
[0019] Der Schnitt entlang A-A (Figur 3) verdeutlicht die erfindungsgemässe Anordnung. Es
werden die im wesentlichen "L"-förmigen Querschnittsprofile des Plus- und Minusanschlusses
6, 7 und das im wesentlichen "W"-förmige Querschnittsprofil der Phasenschiene 8 gezeigt
sowie ihr Zusammenwirken mit zwei Leistungshalbleitermodulen 1. Bei der Phasenschiene
8 kann der Mittelgrat mehr oder weniger ausgeprägt sein oder auch fehlen, so dass
ein "U"-förmiges Profil vorliegt. Alle Profile sind zusammen mit Halterungen 12 über
nicht dargestellte Isolationselemente auf einer Grundplatte 5 befestigt und bilden
ein kompaktes Bauelement. Die Halterungen und Isolationselemente können insbesondere
auch direkt in die Grundplatte integriert sein. Als Isolationsmedien zwischen den
stromtragenden Teilen 6, 7 und 8 kommen Luft, Gas, Feststoffisolatoren oder eine Kombination
in Frage, wobei die minimalen Abstände durch entsprechende Isolations- und Kriechwegbedingungen
vorgegeben sind. Die Oberflächen können, müssen aber nicht isolierend beschichtet
sein. Schliesslich erhält man durch Einfügen zweier Leistungshalbleitermodule 1 von
oben ein äusserst kompaktes und mechanisch stabiles Stromrichtermodul.
[0020] Diese Anordnung ist in mehrfacher Hinsicht sehr vorteilhaft. Die Strompfade sind
sehr breit, kurz und für beide Leistungshalbleiter-Schaltelemente nahezu gleich dimensioniert.
Sie umschliessen kleine induktivitätserzeugende Flächen bzw. sind für entgegengesetzte
Stromrichtungen dicht beabstandet. Durch diese Massnahmen werden neben einer sehr
hohen Stromtragfähigkeit vor allem eine sehr kleine Induktivität von ca. 25 nH im
Kommutierkreis erzielt. Als Kommutierung werden dabei die z. T. µs-schnellen Schaltvorgänge
bezeichnet, durch welche die Leistungshalbleiter zur gegenseitigen Entlastung hochfrequente
Ströme austauschen.
[0021] Ein zweites Ausführungsbeispiel ergibt sich aus Figur 4 und der zugehörigen Schnittansicht
entlang B-B in Figur 5. Hier weisen der Plus- und Minusanschluss 6, 7 ein im wesentlichen
"U"-förmiges Querschnittsprofil mit ersten Laschen 9, 10 an beiden Längsseiten und
der Phasenanschluss 8 wieder ein im wesentlichen "W"-förmiges oder "U"-förmiges Querschnittsprofil
mit zweiten Laschen 11 an beiden Längsseiten auf. Dieses Stromrichter-Modul besitzt
vier Montageplätze für Leistungshalbleiterschalter. Je zwei Leistungshalbleiterschalter
stehen mit ihren Vorder- oder Rückseiten einander zugewandt gegenüber und sind parallel
geschaltet. Mit dem seitlich benachbarten Paar sind sie in einer Halbbrückenschaltung
verbunden.
[0022] In dieser Anordnung ist die Symmetrie dahingehend reduziert, dass der Plusanschluss
6 das weiter hinten gelegene Leistungshalbleiterschalter-Paar über die Laschen 9 versorgen
muss. Er wird daher von unten über ein flaches Zuführungsblech kontaktiert. Die resultierende
Induktivität des Kommutierkreises erreicht mit typischerweise ca. 50 nH aber immer
noch sehr niedrige Werte. Ein weitere Vorteil besteht darin, dass jeweils die parallel
geschalteten Leistungshalbleiter-Schaltelemente von einem gemeinsamen Gate Drive ansteuerbar
sind, da das Problem gefährlicher induzierter Spannungsspitzen aufgrund des sehr kurzen
Kabelwegs 13 weitgehend zurückgedrängt ist.
[0023] Eine extrem kompakte Anordnung zur Speisung zweier Phasen ist in Figur 6 zu sehen.
Diese Anordnung geht aus den Figuren 4 und 5 durch Auftrennung der Phasenschiene 8
entlang ihrer Mittellinie und der Gate-Zuleitung 13 hervor. Die sich ergebenden Phasenschienen
14 und 15 weisen eine halbe Breite und im Bereich der Laschen 16 bzw. 17 ein halbes
"W"-förmiges bzw. ein "U"-förmiges Profil auf. Beide Phasenschienen verlaufen in Längsrichtung
parallel und liegen dicht nebeneinander. Die an der gleichen Längsseite seitlich versetzt
angeordneten, mit unterschiedlichen "U"-Profilen 6, 7 kontaktierten Leistungshalbleiterschalter
bilden jeweils eine Halbbrücke und kontaktieren einen Phasenanschluss 14, 15. Die
Kommutierströme fliessen, ähnlich wie im zweiten Ausführungsbeispiel, aber für jede
Halbbrücke getrennt, in Längsrichtung durch die Verschienungen.
[0024] In allen genannten Beispielen zeichnet sich das erfindungsgemässe Verschienungssystem
durch wirtschaftlich bedeutsame konstruktive Vorteile aus. Es werden wenige Bauteile
eingesetzt, die z. B. aus Aluminium-Strangpressprofilen oder Messing-Biegeteilen mit
minimem Bearbeitungsaufwand herstellbar sind. Gleichwohl ist eine sehr gute Einhaltung
mechanischer Toleranzen möglich und die Verschienung ist auch für hohe Ströme im kA-Bereich
geeignet. Für eine Leistungsskalierung lassen sich die kompakten Stromrichtermodule
(Figur 2-6) sehr dicht nebeneinanderpacken und zu grösseren Einheiten zusammenschalten,
ohne dass Bauteile angepasst werden müssten.
[0025] Die erfindungsgemässen Stromrichter-Module zeichnen sich durch sehr niedrige Induktivitäten
aus. Dadurch werden sehr steile Schaltflanken bzw. sehr hohe Schaltfrequenzen realisierbar
und die Belastungen der Leistungshalbleiter sowie die Rückwirkungen auf das Netz können
klein gehalten werden. Darüberhinaus ermöglichen alle Ausführungsformen ein sehr geringes
Derating der Leistungshalbleiter-Schalter. Dies wird durch die hohe Symmetrie der
Brückenzweige erreicht. Im Falle parallelgeschalteter Leistungshalbleitermodule wird
ein Derating auch dadurch vermieden, dass Potentialdifferenzen zwischen den Gates
paralleler Module minimiert sind, indem die Verschienung zwischen den Modulen der
Parallelschaltung sehr niederinduktiv und die Gate-Drive-Verbindungsleitungen sehr
kurz ausgelegt sind.
[0026] Besonders vorteilhaft in allen Ausführungsbeispielen ist die Verwendung steckbarer
Leistungshalbleiterschalter bzw. Leistungshalbleitermodule. Die ersten und zweiten
Laschen wirken dann als Steckplätze für die Leistungshalbleiterschalter.
[0027] In den Beispielen können Plus- 6 und Minusanschluss 7 ihre Rollen vertauschen. Es
ist auch denkbar, dass die Gleichspannungsanschlüsse 6, 7 und der Phasenanschluss
8 ihre Anordnung vertauschen (siehe z. B. Fig. 3). Dann tauschen die ersten und zweiten
Laschen ihre Plätze, die Leistungshalbleitermodule werden um 180° verdreht montiert
und ein verbreiterter Phasenanschluss 8 wird unterhalb der Gleichspannungsanschlüsse
herausgeführt.
[0028] Weitere Varianten der Erfindung ergeben sich beispielsweise auch dadurch, dass in
Längsrichtung statt einem mehrere Leistungshalbleiterschalter in Parallelschaltung
angeordnet sind. Dies kann einfach durch längere Laschen oder mehrere, gleich kontaktierte
Laschen seitlich nebeneinander erreicht werden. Auf diese Weise ist in allen drei
Ausführungsformen (Fig. 2-6) eine Leistungsskalierung möglich. Ebenso können mehrere,
auch unterschiedliche Stromrichter-Module zur Leistungsskalierung über ihre Phasenanschlüsse
8, 14, 15 zusammengeschaltet werden.
[0029] Insgesamt steht mit der Erfindung ein Verschienungssystem zur Verfügung, durch welches
Stromrichter-Module mit optimalen Schalteigenschaften und platzsparender, modularer
Bauweise realisierbar sind.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0030]
- 1
- Leistungshalbleiterschalter bzw. Leistungshalbleitermodul
- 2
- Modulgehäuse
- 3
- Steckkontakt
- 4
- Isolierplatte
- 5
- Grundplatte
- 6
- Plusanschluss
- 7
- Minusanschluss
- 8
- Phasenanschluss
- 9
- erste Laschen (Pluspol)
- 10
- erste Laschen (Minuspol)
- 11
- zweite Laschen (Phase)
- 12
- Halterung
- 13
- Gate-Zuleitung
- 14
- Phasenanschluss 1
- 15
- Phasenanschluss 2
- 16
- zweite Laschen (Phase 1)
- 17
- zweite Laschen (Phase 2)
1. Stromrichter-Modul mit Leistungshalbleiterschaltern (1) und einem Verschienungssystem,
umfassend einen Plusanschluss (6), einen Minusanschluss (7) sowie einen schienenförmigen
Phasenanschluss (8, 14, 15), welche unter Zwischenfügung von Isolationselementen aufeinander
gestapelt und auf einer Grundplatte (5) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Plus- (6) und Minusanschluss (7) schienenförmig sind und an einer Längsseite
mindestens eine erste abstehende Lasche (9, 10) aufweisen,
b) jeder Phasenanschluss (8, 14, 15) an seiner Längsseite mindestens eine zweite abstehende
Lasche (11, 17, 18) aufweist,
c) die ersten und zweiten Laschen zur Aufnahme und elektrischen Kontaktierung der
Leistungshalbleiterschalter zusammenwirken und
d) je zwei Leistungshalbleiterschalter an gegenüberliegenden Längsseiten der Plus/Minus/Phasenanschlüsse
paarweise, mit ihren Vorder- oder Rückseiten einander zugewandt angeordnet sind.
2. Stromrichter-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Schienen in der Reihenfolge Plus/Minus/Phasen-Anschluss oder Minus/Plus/Phasen-Anschluss
aufeinandergestapelt sind,
b) die ersten (9, 10) und zweiten (11, 16, 17) Laschen sich in Richtung der Schienen
erstrecken und im wesentlichen rechtwinklig nach oben abstehen,
c) die paarweisen Leistungshalbleiterschalter mit ihren Phasenausgängen einander zugewandt
orientiert sind und
d) insbesondere die Leistungshalbleiterschalter steckbar sind.
3. Stromrichter-Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Plus- (6) und Minusanschluss (7) ein im wesentlichen "L"-förmiges Querschnittsprofil
aufweisen,
b) die beiden "L"-Profile (6, 7) so ineinandergestellt sind, dass ihre ersten Laschen
(9, 10) sich an entgegengesetzten Längsseiten befinden,
c) der Phasenanschluss (8) ein "W"- oder "U"-förmiges Querschnittsprofil mit zweiten
Laschen (11) an beiden Längsseiten aufweist,
d) das "W"- oder "U"-Profil (8) so zwischen den "L"-Profilen (6, 7) befestigt ist,
dass die zweiten Laschen (11) längs neben den ersten Laschen (9, 10) angeordnet sind
und
e) die paarweisen Leistungshalbleiterschalter in einer Halbbrückenschaltung verbunden
sind.
4. Stromrichter-Modul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Plus- (6) und Minusanschluss (7) jeweils genau eine erste Lasche (9, 10) aufweisen,
b) der Phasenanschluss (8) genau zwei zweite Laschen (11) aufweist und
c) genau zwei Leistungshalbleiterschalter kontaktiert sind.
5. Stromrichter-Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Plus- (6) und Minusanschluss (7) ein im wesentlichen erstes "U"-förmiges Querschnittsprofil
mit ersten Laschen (9, 10) an beiden Längsseiten aufweisen,
b) die beiden ersten "U"-Profile (6, 7) hintereinander angeordnet sind, wobei das
in Längsrichtung weiter hinten angeordnete Profil zur Kontaktierung mit dem Gleichstromzwischenkreis
ein flaches Zuführungsblech umfasst,
c) der Phasenanschluss (8) ein "W"- oder zweites "U"-förmiges Querschnittsprofil mit
zweiten Laschen (11) an beiden Längsseiten aufweist,
d) das "W"- oder zweite "U"-Profil (8) so zwischen den beiden ersten "U"-Profilen
(6, 7) befestigt ist, dass seine Laschen (11) längs neben den Laschen (9, 10) der
ersten "U"-Profile angeordnet sind und
e) die über gleiche erste "U"-Profile kontaktierten Paare von Leistungshalbleiterschaltern
in einer Parallelschaltung und die über ungleiche erste "U"-Profile kontaktierten
Paare in einer Halbbrückenschaltung verbunden sind.
6. Stromrichter-Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Plus- (6) und Minusanschluss (7) jeweils genau zwei einander gegenüberliegende
Laschen (9, 10) an beiden Längsseiten aufweisen,
b) der Phasenanschluss (8) genau vier Laschen (11) aufweist und
c) genau zwei Paare von Leistungshalbleiterschaltern kontaktiert sind.
7. Stromrichter-Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Plus- (6) und Minusanschluss (7) ein im wesentlichen "U"-förmiges Querschnittsprofil
mit ersten Laschen (9, 10) an beiden Längsseiten aufweisen,
b) die beiden "U"-Profile (6, 7) hintereinander angeordnet sind, wobei das in Längsrichtung
weiter hinten angeordnete Profil zur Kontaktierung mit dem Gleichstromzwischenkreis
ein flaches Zuführungsblech umfasst,
c) zwei in Längsrichtung parallel verlaufende Phasenanschlüsse (14, 15) dicht nebeneinander
liegen und jeweils ein halbes "W"-förmiges Querschnittsprofil aufweisen,
d) jedes halbe "W"-Profil (14, 15) zweite Laschen (16, 17) an seiner vom anderen Phasenanschluss
abgewandten Längsseite aufweist,
e) jedes halbe "W"-Profil (14, 15) so zwischen den "U"-Profilen (6, 7) befestigt ist,
dass seine zweiten Laschen (16, 17) längs neben den ersten Laschen (9, 10) der "U"-Profile
angeordnet sind und
f) die an der gleichen Längsseite angeordneten, mit unterschiedlichen "U"-Profilen
kontaktierten Leistungshalbleiterschalter eine Halbbrükke bilden und genau einen Phasenanschluss
(14, 15) kontaktieren.
8. Verschienungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Plus- (6) und der Minusanschluss (7) jeweils genau zwei Laschen (9, 10) aufweisen,
b) jeder Phasenanschluss (14, 15) genau zwei Laschen (16, 17) aufweist und
c) genau vier Leistungshalbleiterschalter kontaktiert sind.
9. Stromrichter-Modul nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Plus- (6), Minus- (7) und Phasenanschlüsse (8, 14, 15) für minimale Induktivität
sehr dicht übereinander gestapelt sind und
b) als Isolationsmedien Luft, Gas oder Feststoffisolation oder eine Kombination dieser
Medien vorgesehen sind.
10. Stromrichter mit einem Zwischenkreis, daran angeschlossenen Brückenzweigen und ausgangsseitigen
Phasenanschlüssen, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die elektrische Verbindung zwischen dem Zwischenkreis und den Phasenanschlüssen
Stromrichter-Module nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasst und
b) insbesondere eine Anzahl der gemäss einem der vorstehenden Ansprüche verschienten
Stromrichtermodule nach Massgabe der Anzahl Phasenanschlüsse und einer geforderten
Leistung des Stromrichters bzw. einer Anzahl parallel zu schaltender Leistungshalbleiterschalter
oder Leistungshalbleitermodule zusammengeschaltet ist.